CN108441156A - 包含导电性粒子的树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供即使在低温下也能够固化、能够形成具有充分导电性和连接可靠性的粘接部的树脂组合物。一种树脂组合物,其是包含导电性粒子、环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的树脂组合物,作为上述导电性粒子而包含焊料粒子,上述环氧树脂为选自双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、环己烷型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂中的1种以上环氧树脂,上述固化剂为选自环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物、改性脂肪族多胺化合物中的1种以上化合物。
Description
技术领域
本发明涉及包含导电性粒子的树脂组合物,尤其是涉及可用作连接配线基板彼此、连接电子部件与配线基板所使用的各向异性导电粘接剂的包含导电性粒子的树脂组合物。
背景技术
近年来,对于柔性基板与刚性基板的接合、电子部件与配线基板的电连接而言,利用了例如使用糊剂状态、膜/片状态的各向异性导电粘接剂实现的连接方式。
作为各向异性导电粘接剂,提出了例如在用于确保电绝缘性和粘接强度的热固性树脂上具有金、银、镍等的金属覆膜而得到的粘接剂;向所述热固性树脂中配合焊料材料等导电性粒子而得到的粘接剂等(例如专利文献1)。通过使用这样的各向异性导电粘接剂,将例如电子部件与配线基板进行压接,使其电极彼此借助导电性粒子等进行接触而接合,由此确保导电性。另一方面,在电子部件、配线基板的电极之间的间隙中,导电性粒子以填埋在上述树脂内的状态存在,因此确保相邻电极间的绝缘性、要接合的部件与基板的充分粘接性等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-67281号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,现有的各向异性导电粘接剂中,作为导电性粒子而使用例如焊料粒子时,通过该焊料粒子的熔融而能够在低载荷下确保其连接,但对于确保其连接可靠性而言必须的树脂的固化需要较高的温度(例如140~190℃)。因此,可能在例如玻璃基板、玻璃环氧基板、柔性印刷基板等要接合的基板中存在的、由热导致的形变、翘曲量变大,在安装逐渐大型化、窄边缘化、薄型化的LCD模块等时,存在因这样的形变、翘曲而发生显示品质的降低这一问题。
因而,本发明的目的在于,提供一种包含焊料粒子等导电性粒子的树脂组合物,其即使在低温下也能够固化,能够形成具有充分导电性和连接可靠性的粘接部。
用于解决问题的方法
为了实现上述课题,本发明的包含导电性粒子的树脂组合物(以下有时也简写为“树脂组合物”)的特征在于,其是包含导电性粒子、环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的树脂组合物,作为导电性粒子而包含焊料粒子,环氧树脂为选自双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、环己烷型环氧树脂和金刚烷型环氧树脂中的至少1种以上的环氧树脂,固化剂为选自环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物和改性脂肪族多胺化合物中的至少1种化合物,焊料粒子的含量相对于树脂组合物的总质量处于1质量%以上且40质量%以下的范围内,将上述环氧树脂、上述苯氧基树脂和上述固化剂的总质量设为100质量份时,以12质量份以上的比例包含上述环氧树脂,以12质量份以上的比例包含上述苯氧基树脂,以12质量份以上且58质量份以下的比例包含上述固化剂。
本发明的树脂组合物中,焊料粒子可以为Bi-In系合金。此时,焊料粒子中的Bi含量相对于焊料粒子的总质量处于33质量%以上且85质量%以下的范围内。
本发明的树脂组合物中,将环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的总质量设为100质量份时,优选以15质量份以上且55质量份以下的比例包含环氧树脂。另外,此时优选以12质量份以上且76质量份以下的比例包含苯氧基树脂。进而,将环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的总质量设为100质量份时,优选以15质量份以上且55质量份以下的比例包含固化剂。
发明的效果
根据本发明,提供一种包含焊料粒子等导电性粒子的树脂组合物,其即使在低温下也能够固化,能够形成具有充分导电性和连接可靠性的粘接部。由于能够在低温下进行固化,因此,在LCD模块等的制造中基板的形变、翘曲量降低,能够实现应变少的良好电连接,从而能够提供高品质的制品。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的包含导电性粒子的树脂组合物的模式截面图。
图2是使用本发明的实施方式中的包含导电性粒子的树脂组合物而制作的、玻璃基板与柔性基板的接合体的模式截面图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,参照附图进行说明。
图1是本发明的实施方式中的包含导电性粒子的树脂组合物的模式截面图。图1中,树脂组合物1包含导电性粒子2和树脂成分3,导电性粒子2分散在树脂成分3中。树脂组合物1优选制成具有图示那样的截面的膜状或片状的形状。作为导电性粒子2而使用焊料粒子,树脂成分3包含环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂。树脂组合物1的绝缘性和粘接性等是由树脂成分3带来的,导电性粒子2优选均匀分散在树脂成分3中。以下,针对各成分进行详细说明。
[导电性粒子]
导电性粒子2使用焊料粒子。通过使用焊料粒子作为导电性粒子2,并加热至焊料粒子的熔点以上而使焊料粒子发生熔融,由此能够减小在粘接时施加的载重。焊料粒子可以使用具有导电性的任意材料,可以使用例如Sn、In、Bi等纯金属或者包含这些元素的合金等,但不限定于它们。作为焊料粒子,优选使用包含Bi和In的Bi-In系合金、包含Sn和In的Sn-In系合金,特别优选使用Bi-In系合金。Bi-In系合金具有85℃以上且100℃以下的熔点,因此能够在130℃以下的低温下进行粘接。此外,通过在焊料粒子中使用Bi-In系合金,能够削减制造成本。
本说明书的焊料粉末的组成通过用连字短横线连结焊料粉末中包含的元素的元素符号来表述。本说明书中,为了说明焊料粉末的金属组成,有时在金属元素的正前方示出数值或数值范围,如本技术领域中通常使用的那样,用数值或数值范围来表示各元素在金属组成中所占的质量%(=重量%)。焊料粉末只要是实质上由列举元素构成,就可以包含不可避免地混入的微量金属。
属于Bi-In系合金的焊料粒子中的Bi含量相对于上述焊料粒子的总质量可以处于33质量%以上且85质量%以下的范围内,优选处于40质量%以上且85质量%以下的范围内。焊料粒子的含量处于上述范围内时,能够使焊料粒子在充分低于树脂成分的固化温度的温度下发生熔融。此外,制造LCD模块等时,能够降低对树脂组合物施加的载荷,进而,能够大幅降低对基板造成的应力。
焊料粒子的平均粒径处于1μm以上且20μm以下的范围内,优选处于3μm以上且10μm以下的范围内。通过使焊料粒子的平均粒径为1μm以上,基于焊料粒子彼此的电连接可靠性提高,通过使焊料粒子的平均粒径为20μm以下,由于相邻电极之间存在焊料粒子,因此能够显著降低引发短路等的可能性。
本说明书中,平均粒径是指:按照体积基准求出粒度分布,在将总体积设为100%的累积曲线中,累积值达到50%这一点的粒径(D50)。所述平均粒径可使用激光衍射/散射式粒径/粒度分布测定装置或电子扫描显微镜进行测定。
焊料粒子的含量以树脂组合物的总质量作为基准(设为100质量%),例如处于1质量%以上且40质量%以下、优选处于3质量%以上且30质量%以下的范围内。通过使焊料粒子的含量为1质量%以上,能够确保树脂组合物的充分导电性和电连接可靠性,通过使焊料粒子的含量为40质量%以下,由于相邻焊料粒子彼此的接触、相邻电极之间存在焊料粒子,因此能够显著降低引发短路等的可能性。
[环氧树脂]
通过使树脂成分3包含环氧树脂,树脂组合物的粘接性得到改善,加热时的树脂流动性提高,形成时的处理容易度(操作性)提高。环氧树脂可以使用例如缩水甘油醚型、缩水甘油胺型、缩水甘油酯型、烯烃氧化型(脂环式)等各种环氧树脂。可以使用例如苯酚酚醛型环氧树脂、烷基苯酚酚醛型环氧树脂、含萘的酚醛型环氧树脂、双酚A酚醛型环氧树脂、三苯基甲烷型(三苯酚甲烷型)环氧树脂、四苯酚乙烷型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、苯酚/联苯型环氧树脂、结晶性环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物等酚醛型环氧树脂、双酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、均二苯代乙烯型环氧树脂、萘型环氧树脂、脂环式环氧树脂、含溴的环氧树脂、环己烷型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂和异氰脲酸三缩水甘油酯等。这些环氧树脂可以单独使用,此外,也可根据需要任意组合使用多种环氧树脂。优选使用显示出加热时的流动性和热固化后的高粘接性的树脂,其中,特别优选使用例如属于双酚A型和双酚F型等的双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、环己烷型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂、含缩水甘油醚基型的环氧树脂和异氰脲酸三缩水甘油酯等。
本发明中使用的环氧树脂的当量例如为150以上、优选处于160以上且250以下、更优选处于170以上且200以下的范围内。通过使环氧树脂的当量处于上述范围内,树脂组合物的粘接性得到有效改善,加热时的树脂流动性进一步提高,形成膜或片的形成性提高。
将环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的总质量设为100质量份时,环氧树脂的含量可以为12质量份以上、优选处于15质量份以上且55质量份以下、更优选处于20质量份以上且55质量份以下的范围内。通过使环氧树脂的含量处于这样的范围内,树脂组合物的粘接性得到有效改善,形成膜或片的形成性提高。
[苯氧基树脂]
通过使树脂成分3包含苯氧基树脂,从而对树脂组合物赋予挠性,能够改善其与基材的粘接性。作为苯氧基树脂,可以使用例如具有双酚A型骨架、双酚F型骨架、双酚S型骨架、联苯骨架、酚醛骨架、萘骨架、酰亚胺骨架等骨架的苯氧基树脂,优选使用包含上述任意骨架的1种或2种以上的苯氧基树脂。
苯氧基树脂的重均分子量例如为30000以上、优选处于35000~100000、更优选处于38000~70000的范围内。通过使苯氧基树脂的重均分子量处于上述范围内,能够形成稳定的膜。此外,软化点处于约80℃~约160℃的范围,由此在常温下为固体,作为热塑性树脂而发挥作用,因此能够提高树脂组合物的膜和片形成性。
将环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的总质量设为100质量份时,苯氧基树脂的含量达到12质量份以上,优选达到12质量份以上且76质量份以下。通过使环氧树脂的质量份处于上述范围内,由树脂组合物制作固体形状的各向异性导电材料变得简便,例如片、膜等的成形变得简便。此外,能够防止由树脂成分的固化不足导致的粘接强度降低,并且抑制连接电阻的不稳定化。
[固化剂]
通过使树脂成分3包含固化剂,能够使树脂组合物在低温下进行固化。作为固化剂,可列举出例如环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物、改性脂肪族多胺化合物等。环氧树脂胺加合化合物是指环氧化合物与胺化合物的反应产物(通常称为环氧化合物胺加合物)。详细而言,是与1分子内具有1个以上的能够与单官能环氧化合物和多官能环氧化合物的环氧基发生加成反应的活性氢、且至少1分子内具有1个以上的选自伯氨基、仲氨基、叔氨基中的取代基的胺化合物反应得到的反应产物(即,环氧化合物胺加合物)。环氧树脂咪唑加合化合物是即使在其与环氧树脂的混合体系中也稳定、且通过与环氧树脂一同以80℃以上且120℃以下进行热处理而能够得到显示出高热变形温度的固化物的固化剂,其在室温附近是不溶于液状的一般环氧树脂的固体,但是通过加热而可溶化从而发挥出原本功能的化合物。改性脂肪族多胺化合物是指:即使在其与环氧树脂的混合体系中也稳定、且通过以80~120℃的热处理能够得到显示出高热变形温度的固化物的固化剂,其在室温附近是不溶于液状的一般环氧树脂的固体,但是通过加热而可溶化从而发挥出原本功能的化合物。基本是胺化合物与异氰酸酯化合物的反应产物(通常称为脂肪族多胺改性体)。详细而言,为二烷基氨基烷基胺化合物、分子内具有1个或2个以上的带活性氢的氮原子的环状胺化合物、以及二异氰酸酯化合物的反应产物(即,脂肪族多胺改性体)。本发明中,可以单独使用环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物、改性脂肪族多胺化合物等,也可以选择使用2种以上,尤其是,通过使用环氧树脂胺加合化合物,能够确保130℃以下的温度下的充分固化性。
将环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的总质量设为100质量份时,固化剂的含量处于12质量份以上且58质量份以下、优选处于15质量份以上且55质量份以下、更优选处于20质量份以上且50质量份以下的范围内。通过使固化剂的含量处于上述范围内,由树脂组合物制作固体形状的各向异性导电材料变得简便,例如片、膜等的成形变得简便。此外,能够防止由树脂成分的固化不足导致的粘接强度降低,并且抑制连接电阻的不稳定化。
[其它成分]
本实施方式的树脂组合物可以包含除了上述之外的任意成分,可以包含例如偶联剂等。通过包含例如偶联剂,能够提高树脂组合物的粘接性。
图2是使用本发明的实施方式中的包含导电性粒子的树脂组合物而制作的、玻璃基板与柔性基板的接合体的模式截面图。图2中,具有镀Au部5的柔性基板4与蒸镀有ITO6的玻璃基板7借助本发明的树脂组合物进行了接合。图2中,柔性基板4与玻璃基板7进行了压接,并借助其间的树脂组合物中包含的导电性粒子2彼此接触,从而确保了导电性。针对这样使用的本发明的树脂组合物的制造方法和使用方法,以下进一步记载。
[树脂组合物的制造方法]
本发明的上述实施方式的树脂组合物可通过例如将上述导电性粒子、环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂用混合器等进行混合来制造。此时,苯氧基树脂可以预先溶解在溶剂中,然后再与其它成分进行混合。此时,溶剂可以使用能够溶解苯氧基树脂的任意溶剂,例如,从成形性的观点出发,优选将蒸气压力低、沸点为100℃以下的溶剂、具体为甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯等单独使用或者组合使用多种。
进而,可以使用棒涂机等,将树脂组合物成形为膜状或片状等形状。此时,树脂组合物的成形后的厚度可配合着其用途来适当设定,通常优选处于10μm~30μm的范围。需要说明的是,本发明的包含导电性粒子的树脂组合物可以采取任意的形状,可以以例如糊状、膜状和片状的形式使用,但不限定于它们。
[树脂组合物的使用方法]
本发明的树脂组合物可通过加热而使其固化,与此同时通过加压而使导电性粒子露出至两个端面,能够提供导电性。此时的加热温度例如为80℃~150℃、优选为90℃~130℃、更优选为90℃~110℃。此外,此时施加的压力例如为0.5MPa以上且5MPa以下、优选为0.5MPa以上且3MPa以下。加热和/或加压的时间例如可以为5秒~20秒、优选为8秒~15秒。
本发明的上述实施方式的树脂组合物在上述加热、加压后显示出优异的导电性和连接可靠性。以下列举出实施例,更详细地说明本发明,但本发明不限定于以下的实施例。
实施例
将导电性粒子、环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂以任意的配合量进行混合,利用自转/公转混合器进行混炼,制备实施例1~10和比较例1~6的糊剂。此处,苯氧基树脂使用甲苯和乙酸乙酯预先进行溶解,以达到规定固体成分量的方式添加至上述糊剂中,并进行混炼。接着,使用棒涂机将如上制作的糊剂以膜厚达到15μm~20μm的方式进行涂布,在常温下使其干燥,从而得到实施例1~10和比较例1~6的片状树脂组合物。在实施例1~10和比较例1~6中,不改变要混炼的成分种类,变更配合量。环氧树脂使用了三菱化学株式会社制造的双酚A型环氧树脂jER828和ADEKA株式会社制造的二环戊二烯型环氧树脂EP-4088L。苯氧基树脂使用了具有双酚FA型骨架的巴工业株式会社制造的PKHC。固化剂使用了ADEKA株式会社制造的环氧树脂胺加合化合物EH-5030S。导电性粒子使用了Bi-In系(55Bi-45In)焊料粒子,其平均粒径处于3μm~5μm的范围。
将本发明的实施例1~10和比较例1~6中的树脂组合物的各成分的配合量示于以下的表1、表2。表中,环氧树脂、苯氧基树脂、固化剂和焊料粒子的配合量表示将树脂成分整体的总质量设为100质量份时的比例,单位为质量份。表中,树脂成分和导电性粒子的质量标注百分率(%)的单位来表示其在树脂组合物整体的质量中所占的比例。
[表1]
[表2]
为了评价实施例和比较例中制备的树脂组合物的剥离粘接强度和连接电阻值,准备图2所示那样的蒸镀有ITO6的玻璃基板7和具有镀Au部5的聚酰亚胺制的柔性基板4。玻璃基板7的尺寸为30mm×30mm×0.3mm,ITO6的膜厚为(200~250nm)。聚酰亚胺制的柔性基板4的尺寸为35mm×16mm×0.08mm,镀Au部5的膜厚为0.03~0.5μm。
将实施例和比较例中制备的片状树脂组合物(1.5mm×15mm)分别配置在玻璃基板与柔性基板之间,一边加热至100℃,一边以1MPa的压力加压10秒钟使其粘接,从而形成图2所示那样的接合体,按照下述方法对形成的接合体进行评价。
<连接电阻值的评价方法>
利用测试仪(MULTI MEASURING INSTRUMENTS Co.,Ltd.、MCD008)对各接合体的连接电阻值进行测定。将测定结果示于表3和表4。表中,连接电阻值为3kΩ以上且低于6kΩ时评价为◎,连接电阻值为6kΩ以上且低于10kΩ时评价为○,连接电阻值为10kΩ以上且低于30kΩ时评价为△,连接电阻值为30kΩ以上时评价为×。如果连接电阻值低于10kΩ,则接合状态非常良好,能够提供稳定的导通性,如果连接电阻值为30kΩ以上,则变为不稳定的导通状态,缺乏可靠性。
<高温高湿可靠性试验方法>
针对为了测定连接电阻值而制作的试验片的电阻值进行测定后,在湿度为85%的条件下以85℃保持1000小时后,再次测定电阻值。将再次测定的电阻值(高温高湿可靠性试验后的连接电阻值)与暴露于高温高湿条件之前的电阻值(初始连接电阻值)一并示于表3和表4。与初始连接电阻值同样地,连接电阻值为3kΩ以上且低于6kΩ时评价为◎,连接电阻值为6kΩ以上且低于10kΩ时评价为○,连接电阻值为10kΩ以上且低于30kΩ时评价为△,连接电阻值为30kΩ以上时评价为×。
根据初始连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的评价结果,综合评价树脂组合物,将其作为综合判定而合并示于表3和表4。初始连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值中的至少一者为×时判定为×,至少一者为△时判定为△,两者为◎时判定为◎,除此之外的情况均判定为○。按照上述综合判定而判定为◎或○时,可以说初始连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值这两者是优异的。
[表3]
[表4]
实施例1中,相对于树脂成分总质量,将环氧树脂的配合量设为38质量份、苯氧基树脂的配合量设为26质量份、固化剂的配合量设为36质量份,将焊料粒子的配合量相对于树脂组合物总质量设为7.4质量%(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例2中,相对于树脂成分总质量,将环氧树脂的配合量设为48质量份、苯氧基树脂的配合量设为20质量份、固化剂的配合量设为32质量份,将焊料粒子的配合量相对于树脂组合物总质量设为7.4质量%(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例3中,相对于树脂成分总质量,将环氧树脂的配合量设为30质量份、苯氧基树脂的配合量设为21质量份、固化剂的配合量设为48质量份,将焊料粒子的配合量相对于树脂组合物总质量设为7.4质量%(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例4中,相对于树脂成分总质量,将环氧树脂的配合量设为40质量份、苯氧基树脂的配合量设为16质量份、固化剂的配合量设为44质量份,将焊料粒子的配合量相对于树脂组合物总质量设为7.4质量%(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例5中,除了将焊料粒子的配合量设为1.0质量%之外,利用与实施例1的树脂组合物相同的配合量将各成分进行混合(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例6中,除了将焊料粒子的配合量设为40质量%之外,利用与实施例1的树脂组合物相同的配合量将各成分进行混合(表1)。其结果,根据基于环氧树脂的密合性、基于苯氧基树脂的挠性、固化剂的低温固化性,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为◎,均良好(表3)。
实施例7中,将树脂成分中的环氧树脂的配合量设为15质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表1)。其结果,初始连接电阻值的结果为◎,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为○(表3)。考虑这是因为:环氧树脂量少,因此无法确保高温高湿下的密合性,电连接略不稳定。
实施例8中,将树脂成分中的环氧树脂的配合量设为55质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表1)。其结果,因环氧树脂的配合量增加而使密合性提高,但发生了固化不足,因此,初始连接电阻值的结果为○,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为○(表3)。
实施例9中,将树脂成分中的固化剂的配合量设为15质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表1)。其结果,发生了固化不足,因此,初始连接电阻值的结果为○,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为○(表3)。
实施例10中,将树脂成分中的固化剂的配合量设为55质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表1)。其结果,初始连接电阻值的结果为◎,但由于因固化剂过多导致的高温高湿下的吸湿而使电连接变得不稳定,因此,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为○(表3)。
上述实施例1~10的连接电阻值在高温高湿可靠性试验的前后均低于10kΩ,表3所示的综合判定均为◎或○。通过上述实施例1~10可明确:本发明的树脂组合物能够在120℃以下的低温下发生固化,并且,能够提供充分的剥离粘接强度和连接电阻值。
比较例1中,仅利用实施例1的树脂成分制作接合体。因此,完全未配合焊料粒子(表2)。其结果,由于仅由树脂成分构成,因此无法确保电连接,初始连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为无法测定(-),综合评价记作×(表4)。
比较例2中,将比较例1的树脂组合物中的焊料粒子配合量设为50质量%(表2)。其结果,由于焊料粒子的配合量多,因此无法利用树脂确保绝缘性,初始连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值均为无法测定(-),综合判定记作×(表4)。
比较例3中,将树脂成分中的环氧树脂的配合量设为10质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表2)。其结果,因环氧树脂不足而无法确保密合性,初始连接电阻值的结果为△,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为△(表4)。
比较例4中,将树脂成分中的环氧树脂的配合量设为60质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表2)。其结果,因环氧树脂过多而变得固化不足,无法确保密合性,因此,初始连接电阻值的结果为△,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为△(表4)。
比较例5中,将树脂成分中的固化剂的配合量设为10质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表2)。其结果,因固化剂不足而导致树脂成分的固化性低,无法确保密合性,因此,初始连接电阻值的结果为△,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果也为×(表4)。
比较例6中,将树脂成分中的固化剂的配合量设为60质量份,将树脂组合物中的焊料粒子的配合量设为7.4质量%(表2)。其结果,初始连接电阻值的结果为○,但是,通过由固化剂过多导致的高温高湿下的吸湿而使电连接变得特别不稳定,因此,高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的结果为△(表4)。
上述比较例1~6中,表4所示的综合判定均为×或△,可明确:按照比较例的配合量将各成分混炼而得到的树脂组合物均不具有充分的连接电阻值和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值。
根据上述结果可知:以树脂组合物的总质量作为基准,至少使用1质量%以上且40质量%以下的焊料粒子,并使用用于确保粘接性、加热时的树脂流动性的环氧树脂、属于挠性赋予材料的苯氧基树脂、以及环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物、改性脂肪族多胺化合物等固化剂而制备的树脂组合物能够在低温(例如130℃以下、优选为110℃以下)且短时间(例如20秒以下、优选为10秒左右)下进行固化,能够形成具有期望的初始连接电阻和高温高湿可靠性试验后的连接电阻值的粘接部。考虑这是因为:通过使用在加热时具有流动性且具有刚直骨架的环氧树脂,能够借助焊料熔融时的焊料来增加导通面积,并且由其刚直性和分子结构的立构位阻,三维网络结构中的主链链段的微观布朗运动受到阻害,能够确保牢固的粘接性。在这样的特性的基础上,固化物因其羟基浓度低而具有低吸湿性,因此,粘接部具有高温高湿可靠性。进而,通过使用包含富有反应性的环氧树脂加合化合物的固化剂,能够利用低温且短时间的固化而得到上述那样的固化物。
产业上的可利用性
本发明的树脂组合物作为各向异性导电粘接剂是有益的,可适合地用于例如将电子部件与配线基板进行连接的技术,更具体而言,能够在LCD模块、照相机模块、硬盘、电子纸、触控面板、打印机机头、IC卡、标签、手机内部等的各种电子装置中使用。
附图标记说明
1 包含导电性粒子的树脂组合物
2 导电性粒子
3 树脂成分
4 柔性基板
5 镀Au部
6 ITO
7 玻璃基板
Claims (6)
1.一种树脂组合物,其是包含导电性粒子、环氧树脂、苯氧基树脂和固化剂的树脂组合物,
作为所述导电性粒子而包含焊料粒子,所述环氧树脂为选自双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、环己烷型环氧树脂和金刚烷型环氧树脂中的至少1种环氧树脂,
所述固化剂为选自环氧树脂胺加合化合物、环氧树脂咪唑加合化合物和改性脂肪族多胺化合物中的至少1种化合物,
所述焊料粒子的含量相对于所述树脂组合物的总质量处于1质量%以上且40质量%以下的范围内,将所述环氧树脂、所述苯氧基树脂和所述固化剂的总质量设为100质量份时,以12质量份以上的比例包含所述环氧树脂,以12质量份以上的比例包含所述苯氧基树脂,以12质量份以上且58质量份以下的比例包含所述固化剂。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述焊料粒子为Bi-In系的合金。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,所述焊料粒子中的Bi含量相对于所述焊料粒子的总质量处于33质量%以上且85质量%以下的范围内。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将所述环氧树脂、所述苯氧基树脂和所述固化剂的总质量设为100质量份时,以15质量份以上且55质量份以下的比例包含所述环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将所述环氧树脂、所述苯氧基树脂和所述固化剂的总质量设为100质量份时,以12质量份以上且76质量份以下的比例包含所述苯氧基树脂。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将所述环氧树脂、所述苯氧基树脂和所述固化剂的总质量设为100质量份时,以15质量份以上且55质量份以下的比例包含所述固化剂。
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